那些让你更聪明的科学新概念2-免费阅读资讯-电子书PDF/EPUB/MOBI/TXT

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作者: (美) 约翰·布罗克曼(John Brockman)
出版社: 河南科学技术出版社
出品方: 湛庐文化
原作名: This Idea is Brilliant
译者: 高见 刘淑华 闫疏
出版年: 2021-3-31

位力定理
塞思·劳埃德（SETH LLOYD）
量子力学家；圣塔菲研究所米勒学者；著有《编程宇宙》（Programming the Universe）
“模因”一词表示迅速传播的思想、行为或概念。理查德·道金斯最初创造这个词，是为了解释自然选择对文化信息的作用。例如，良好的养育方式会让孩子们把这些好传统继续传给下一代。然而，如果你问25岁以下的人什么是模因，你可能会得到各种不同的定义：在谷歌的图片搜索中输入“meme”（模因），就会得到一页又一页的名人、婴儿和小猫的照片，上面附有一些幽默的文字。模因的传播速度就像它们的复制速度一样快。养育子女是一项长期而艰巨的任务，需要几十年的时间才能繁殖并培养下一代，而复制小猫的照片只需要几秒钟就可以重新发送。因此，绝大多数的模因现在都是数字化的，而模因的数字化意义已经远远超越了它的社会意义和进化意义。

即使是在数字化环境中，模因也通常被认为是一种社会现象，被人类选择并转载。然而，在病毒信息的生成过程中，人类越来越难对其加以控制。传播假新闻的网络机器人不需要阅读这些新闻；网络病毒感染了未受保护的计算机后自行繁殖，无须人类干预；高频股票交易程序发出的一波加速抛售指令，可能会在数秒内令市场崩盘；存储和处理信息的系统之间的任何交互都将导致信息的传播，一些信息比其他信息传播得更快。本质上，病毒信息不断加速传播，迫使稳定的系统变得不稳定。

信息的加速流动并不仅限于人类、计算机和病毒的范畴。在19世纪，路德维希·玻尔兹曼（Ludwig Boltzmann）、詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）和约西亚·威拉德·吉布斯（Josiah Willard Gibbs）等物理学家认识到，被称为熵（entropy）的物理量实际上只是一种信息形式——描述原子和分子微观运动所需的比特数。实际上，所有物理系统都登记和处理信息。热力学第二定律指出，熵趋向于增加：熵的增加与信息复制和传播的自然趋势一样。信息的传播不仅仅是人类的事情，它和宇宙一样古老。

在像宇宙这样受万有引力定律支配的系统中，信息往往会加速传播。这种信息的加速传播源于经典力学中已有数百年历史的一个定理，叫作位力定理。位力定理（virial theorem，源自拉丁文vis，意为“力量”，与拉丁文virus相对，意为“黏液毒药”）表明，引力系统失去能量和信息时，就会变热。早期宇宙中大量的冷尘埃失去能量和熵，聚集在一起形成了一颗炽热的恒星。当恒星失去能量和熵，向周围寒冷的空间辐射光和热时，恒星就会变得更热，而不是更冷。在太阳系自己的恒星——太阳中，核心（发生核反应的地方）和外层之间有序地流动着能量和信息，这导致数十亿年的稳定和相对恒定的辐射。相比之下，超大质量恒星辐射能量和信息的速度越来越快，在这个过程中就变得越来越热。在几十万年的时间里，这颗恒星燃烧其核燃料，它的核心坍缩形成一个黑洞，这个事件被称为重力热灾难（gravothermal catastrophe），而恒星的外层作为超新星爆炸，将光、能量和信息投射到整个宇宙。

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